隧道光面爆破设计教程

隧道光面爆破施工工法一、工艺原理光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖轮廓周边布孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，使其获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。

二、光面爆破技术要点隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。

施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。

2.1爆破参数选定2.1.1周边眼间距E周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素，一般E=（12~15）d，其中炮眼直径d=35~45cm，对于节理发育，层理明显的围岩地段，周边眼的间距可适当减小，也可在两个炮眼之间2.1.2最小抵抗线W（光面层厚度）最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度，周边抵抗线应大于周边眼间距E，软岩取较小的E值时，W值应适当增大。

2.2周边眼装药结构2.2.1软岩周边眼装药结构一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药，导爆索传爆。

导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。

另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。

分别如下图所示：2.2.2硬岩周边眼装药结构硬岩一般采用导爆索间隔装药，装药结构如下图：炮泥导爆索药卷周边眼间隔装药结构（单位：cm）除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为连续装药，只是装药长度不同2.2本隧道钻爆参数①循环进尺的确定：根据实际情况，为减少对围岩的扰动，IV、V级围岩根据钢架支护间距确定，本隧道IV级围岩2.0m，V级围岩1.0m，II、III级围岩不大于3.5m。

②钻孔直径选择：采用Φ42mm钻眼直径，炸药选择2号岩石乳化炸药。

③隧道开挖断面的大小：由岩石和开挖方法确定。

,总药量Q=q单×S×L,式中q单是单耗，本隧道初步确定q单=0.9Kg/m3左右。

隧道光面爆破方案1. 引言隧道光面爆破是一种常见的隧道施工方法，它通过使用高压气体或液体在隧道岩石表面形成高热和高压力，从而破裂和剥离岩石。

本文将介绍隧道光面爆破方案的详细步骤和要点。

2. 方案准备在进行隧道光面爆破之前，需要进行充分的方案准备工作，包括以下步骤：• 2.1 确定施工范围和目标：确定需要爆破的隧道部分和预期的爆破效果。

• 2.2 进行现场勘探和测量：对施工区域进行详细的现场勘探和测量，了解地质条件和岩石性质。

• 2.3 分析岩石性质和强度：根据勘探和测量结果，分析岩石的性质和强度，确定适合的爆破参数。

• 2.4 制定爆破方案：根据岩石性质和工程要求，制定详细的爆破方案，包括爆破参数、爆破序列和安全措施等。

3. 方案实施实施隧道光面爆破方案时，需要遵循以下步骤和要点：• 3.1 清理施工区域：在爆破前，需要清理施工区域，将可能干扰施工的障碍物清除。

• 3.2 铺设爆破孔：根据爆破方案，使用钻探设备在岩石表面钻探爆破孔，确保孔深和孔径符合要求。

• 3.3 注入爆破药剂：将爆破药剂注入爆破孔中，并按照方案要求进行药量和药剂类型的控制。

• 3.4 密封爆破孔：在完成爆破药剂注入后，使用爆破密封材料密封爆破孔，确保爆破能量集中在孔内。

• 3.5 进行爆破作业：在确保施工区域安全的前提下，使用爆破装置引爆爆破药剂，观察并记录爆破效果。

• 3.6 清理爆破残留物：在爆破后，清理施工区域的爆破残留物，并进行必要的修复工作。

4. 安全措施为了保障施工人员的安全和减少施工风险，必须采取以下安全措施：• 4.1 员工培训：对施工人员进行专业培训，提高他们对施工风险和安全措施的认知。

• 4.2 安全装备：为施工人员配备适当的个人防护装备，如安全帽、防护眼镜、耳塞等。

• 4.3 安全区域设立：在施工区域周边设立安全区域，限制未经授权人员的进入。

• 4.4 安全监测：对施工区域进行安全监测，及时发现和排除安全隐患。

《隧道光面爆破作业指导参考教程》一、编制依据1、设计图2、《铁路隧道施工规范》TB10204-20023、《铁路隧道工程施工质量检验验收标准》TB10417-20034、《铁路工程施工安全技术规程》TB10401.1-20035、《铁路工程施工技术手册.隧道》二、光面爆破设计隧道开挖应根据采用的施工方法、施工机械，合理选择开挖方法和步骤，确定合理循环进尺及施工速度，保持各工序相互协调，确保施工安全和工程质量满足施工进度要求。

（一）、隧道超欠挖的规定根据《铁路隧道工程施工质量检验验收标准》的规定，结合本合同段隧道地质情况，隧道允许超欠挖值应符合表1-1的规定。

表1-1隧道允许超欠挖值（cm）注：本表适用于炮眼深度不大于3.0m的隧道。

炮眼深度大于3.0m时，可根据实际情况另行规定。

（二）、钻爆开挖隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计，钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。

（三）、钻爆设计1、钻爆设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数量、深度和角度，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。

钻爆设计图包括炮眼的布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。

根据围岩走向、层厚、石质等地质情况及支护施工方法，设定爆破方法如下：Ⅲ级围岩采用全断面法掘进，坚硬岩石施工加强掏槽爆破，控制周边光爆孔，控制超欠挖。

爆破器材选用2#岩石硝铵炸药，药卷直径为：周边眼采用Ф25小药卷（间接、不耦合装药，导爆索起爆），其余为Ф32药卷；塑料导爆管非电起爆系统毫秒微差有序起爆；出现涌水情况采用乳化炸药，其标准用药量见表1—2及主要经济指标见表1—3。

Ⅲ级围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表表1—2Ⅲ级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标表1—33、隧道爆破设计隧道Ⅲ级围岩，采用全断面开挖施工，断面大小为约40平方米，月计划掘进150米，每月施工28天，采用两班循环作业，炮眼利用率96%。

隧道光面爆破钻爆设计方案一工程概况xx隧道地处xx山脉中段，属中低山丘陵地貌。

区内地形起伏大，绝对高程为230~978m，相对高程200~600m。

由于构造格局及岩性的控制，山脉走向与构造走向近于一致，多呈北东走向，形成沟谷及山脊走向亦多呈北东走向，沟谷呈“V”字型，两侧山坡坡度为25°~45°，局部形成陡坡。

植被发育，森林覆盖率达60%以上，为双牌县主要林区之一，区内居民点零星分布。

隧道进出口端均有乡村便道与双牌~江村公路（碎石路面）相通，交通条件差。

隧道进口里程为D3K77+565，出口里程为D3K83+946，中心里程为全和进度要求，因此我院受铁三局委托，承担xx隧道D3K81+600~D3K83+946段的光面爆破咨询任务。

二工程地质条件（一）地层岩性、地质构造及地震（1）地层岩性隧道上覆第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）、坡崩积（Q4dl+col）、坡残积（Q4dl+ell）粉质粘土、卵石土、碎块石土等；出露基岩为泥盆系中统跳马涧组（D2t）石英砂岩、粉砂岩夹页岩，下统（D1）石英砂岩、粉砂岩，奥陶系上统中组（O32）、下组（O31）浅变质石英砂岩、板岩。

现将段内岩性分述如下：1）粉质黏土（Q4al+pl）：灰褐、褐黄、棕黄、棕红、紫红色，软~硬塑状。

含石英砂岩、粉砂岩、板岩质漂石、卵石、砾石。

厚约0~7m，属Ⅱ级普通土。

主要分布于沟谷、沟槽内。

2）卵石土（Q4al+pl）：紫红、灰黄、褐灰等色，松散~中密，潮湿~饱和状。

卵石含量约60~70%，φ20~200mm，余为圆砾、漂石、碎石、块石及黏性土充填。

局部为漂石土，石质成分为石英砂岩质，磨圆度较好，分选性差。

厚约2~11m，属Ⅲ级硬土。

主要分布于沟谷、沟槽内。

3）块石土（Q4dl+col）：棕红、紫红色，潮湿~稍湿，松散~中密，石质以石英砂岩、粉砂岩为主，块径为φ200~1500mm，厚4~20m，属Ⅳ级软石。

光面爆破施工流程一、工艺原理炸药爆炸时，对岩体产生了两种效应：一是药卷爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。

光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其周围作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连接线的中点上，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸空气的膨胀进一步扩展，形成平整的爆破面。

光面爆破是通过选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆破后壁面平整规则，轮廓线符合设计要求，同时减少对围岩扰动，保持围岩稳定的一种控制爆破技术.二、工艺流程1、光面爆破工艺流程工艺流程见光面爆破工艺流程图。

光面爆破工艺流程图2、光面爆破工艺⑴爆破设计爆破设讣的LI的在于避免超欠挖和达到预期的循环进尺，并尽可能节省工料消耗。

爆破设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度，爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。

⑵放样布眼周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求。

辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装磴的需要。

钻眼前，测量人员用红铅油准确地绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm,并交付隧道队技术负责人。

⑶定位开眼按炮眼布置正确钻孔，掏槽眼和周边眼的钻孔精度要高，开眼误差控制在3cm和5cm以内。

⑷钻眼司钻工要熟悉炮眼布置，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要山有较丰富经验的老钻工司钻，以确保周边眼准确的外插角，尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。

同时，应根据眼口的位置、岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上.周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上，掏槽眼应加深10cm。

炮眼的深度和角度应符合设计要求.掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm;辅助眼眼口排拒、行距误差均不得大于10cm：周边眼眼口位置误差不得大于5cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。

光面爆破：光面爆破已被规定为在地下开挖工程中控制周边超挖的标准方法。

它不仅可以得到一个光滑的岩面，同时减少`了围岩中的裂隙，使随后的支护工程量得以减少。

这种方法是20世纪50-60年代由瑞典发展起来的，它不但适用于地下工程，也适用于露天开挖。

一．什么叫光面爆破：在主体岩石爆破后，沿设计轮廓线将爆破孔起爆的爆破方法称光面爆破。

二．光面爆破的基本作业方法：1．预留光爆层：预留设计的光爆层，隧道一般留60-80cm,露天一般留1.5-2.0m,它与孔径有关。

2．一次分段爆破法：主体石方爆破与光面爆破一起进行分段爆破，主爆孔先响，光爆孔后响。

它们的延迟时间一般选择为150-200ms。

三，光面爆破的优点、缺点：优点：1．减少超欠挖，节约工程成本。

2．开挖面完整，可以减少支护工作量，有利于后期作业。

3．露天光爆，环保效果好，对保留岩体破坏小。

缺点：钻孔工艺不当，要求钻孔水平高，钻孔量大，对钻孔人员素质要求高。

四．光面爆破与预裂爆破的区别：1．预裂孔先与主体石方起爆，而光面爆破是在主体石方爆破后起爆，所以预裂爆破的夹制作用大。

2．预裂爆破用药量大，光面爆破用药量小。

五．光面爆破适应条件：1．在坚硬岩石和整体性较好的软岩石中效果明显。

在不均匀岩体，构造发育的岩体中，虽然效果不明显，但对减轻围岩的破坏、超欠挖作用很大。

2．爆破方法的适用性：（1）大于1.5米深(浅孔)范围。

（2）露天深孔爆破。

（3）隧道、导流洞及地下开挖工程，铁、公路、场平等露天开挖工程。

六．光面爆破的设计原理与设计步骤：设计原理：光面爆破设计不仅要考虑周边孔，还必须同时严格控制靠近周边孔的主爆孔的装药。

设计原理：任何主爆孔产生的裂隙破坏区均不能超过周边孔的裂隙破坏区。

瑞典爆炸研究所利用的爆破振动速度计算经验公式：v=70Q0.7/R1.5V:振速,cm/s,Q:单孔药量,kg。

R：距离，m。

一般产生危险的振速范围是v=70-100cm/s。

设计步骤：1．收集资料：开挖断面的大小，循环进尺，岩石种类，构造和物理力学性质。

全断面法\台阶法隧道施工光面爆破技术摘要：隧道爆破是隧道开挖中的关键工序，爆破效果优劣，不仅影响着隧道开挖的施工进度和质量，还直接影响着经济效益。

本文主要介绍了某高速铁路大阳山隧道全断面法、台阶法施工的关键技术，特别阐述了Ⅲ、Ⅳ类围岩光面爆破施工的关键技术措施。

关键词：全断面；台阶；光面爆破；技术1、工程概况大阳山隧道位于青海省境内。

地属祁连山地，海拔约1900～2400m，为低中山和沟谷地貌，地形起伏较大。

全长9405m，曲线段约1300m，其余为直线段，其中Ⅲ级围岩2180m，Ⅳ级围岩6090m，Ⅴ级围岩1022m。

隧道最大埋深约350m，最小埋深不足20m，设置斜井2座。

开挖断面为单洞室双线结构，1.1工程地质隧道洞身通过区主要地层有第四系全新统冲积粗圆砾土；上更新统风积砂质黄土；上第三系泥岩夹砂岩夹砾岩；震旦系云母片麻岩夹云母片岩；元古代花岗闪长岩。

1.2水文地质本隧道沿线地表水为湟水河，流量较大，但支流较小，随季节而变化。

地下水类型主要为基岩裂隙水。

基岩裂隙水分布于基岩原生及风化节理、裂隙中。

水量不大、水质较差。

2、主要施工技术方案大阳山隧道采用新奥法原理组织施工，软弱围岩施工中遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、早封闭、勤量测”的施工原则。

隧道采用双向加斜井施工，斜井进入正洞后分别向两端开挖。

Ⅲ类围岩采全断面法光面爆破施工，Ⅳ类围岩采全断面法或台阶法光面爆破施工，Ⅳ围岩采用短台阶法和三台阶七步法机械开挖，出碴采用无轨运输。

防水板挂设采用自制多功能作业台车无钉铺挂。

进出口采用压入式通风，斜井采用混合式通风。

二次衬砌使用衬砌台车拱墙一次模筑成型。

砼洞外集中拌和，砼搅拌运输车运至洞内，泵送砼入模。

3、关键施工技术、3.1光面爆破设计（1）设计原则。

据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。

根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深20cm。

隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法（附⽰意图）隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法(附⽰意图)隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法光⾯爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施⼯⽅法，达到爆后壁⾯平整规则、轮廓线符合设计要求的⼀种控制爆破技术。

隧道全断开挖光⾯爆破⼯法，是应⽤光⾯爆破技术，对隧道实施全断⾯⼀次开挖的⼀种施⼯⽅法。

它与传统的爆破法相⽐，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作⽤，从⽽减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施⼯安全，同时，⼜能减少超、⽋挖，提⾼⼯程质量和进度。

⼀、光⾯爆破作⽤原理光⾯爆破的破岩机理是⼀个⼗分复杂的问题，⽬前仍在探索之中。

尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析⽅⾯已有共识。

⼀般认为，炸药起爆时，对岩体产⽣两种效应：⼀是药包爆炸瞬时⾼温⾼压⽓体形成的冲击波效应；⼆是爆炸⽓体膨胀做功所起的作⽤。

光⾯爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产⽣应⼒波的叠加，并产⽣切向拉⼒，拉⼒的最⼤值发⽣在相邻炮眼中⼼连线的中点，当岩体的极限抗拉强度⼩于此拉⼒时，岩体便被拉裂，在炮眼中⼼连线上形成裂缝，随后，爆炸⽓的膨胀使裂缝进⼀步扩展，形成平整的爆裂⾯⼆、光⾯爆破的技术要点要使光⾯爆破取得良好效果，⼀般需掌握以下技术要点：1.根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最⼩抵抗线，尽最⼤努⼒提⾼钻眼质量。

2.严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。

3.周边眼宜使⽤⼩直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满⾜装结构要求，可借助导爆索(传爆线)来实现空⽓间隔装药。

4.采⽤毫秒微差有序起爆。

要安排好开挖程序，使光⾯爆破具有良好的临空⾯。

(⼀)周边眼常⽤参数的选择1.周边眼间距E它是直接控制开挖轮廓⾯平整度的主要因素。

⼀般情况下E=(12~15)d，其中炮眼直径d=35~45mm。

对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较⾼的地下⼯程，周边眼间距可适当减⼩，也可在两炮眼之间增加⼀个不装药的导向空眼。

隧道全断面开挖光面爆破工法(附示意图)隧道全断面开挖光面爆破工法光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。

隧道全断开挖光面爆破工法，是应用光面爆破技术，对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。

它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和进度。

一、光面爆破作用原理光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。

尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。

一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应：一是药包爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。

光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面二、光面爆破的技术要点要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点：1.根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。

2.严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。

3.周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满足装结构要求，可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。

4.采用毫秒微差有序起爆。

要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。

(一)周边眼常用参数的选择1.周边眼间距E它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。

一般情况下E=(12~15)d，其中炮眼直径d=35~45mm。

对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较高的地下工程，周边眼间距可适当减小，也可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。

2.最小抵抗线W(光面层厚度)W直接影响光面爆破效果和爆碴块度。